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ANÁLISE DO SOLO DAS ÁREAS DE AGRICULTURA FAMILIAR
IRRIGADAS COM FONTE DE ENERGIA SOLAR
NASCIMENTO, Jéssica Felipe do1; GOMES, Kelly Cristiane 2. RIBEIRO, Halley Dayane dos Santos3
1Universidade Federal da Paraíba, jessicafelipedonacimento@hotmail.com; 2Universidade Federal da Paraíba,
gomes@cear.ufpb.br; 3Universidade Federal da Paraíba, dayane_gba@hotmail.com
RESUMO: O uso racional do solo deve ser baseado em atividades produtivas que considerem o
potencial de terras para diferentes formas de uso. O objetivo deste trabalho é caracterizar e analisar os solos das áreas submetidas à irrigação com a utilização de energia solar fotovoltaica. Para tanto foram avaliados solos sob o uso de agricultura nos municípios de Boqueirão e Mamanguape. Os solos foram coletados em nove pontos amostrais para cada área e em duas profundidades (0-20 e 20-40 cm), sendo realizadas análises de amostras simples e composta. As amostras foram caracterizadas química e mineralogicamente via Fluorescência de Raios-X (FRX) e Difração de Raios-X (DRX). Os resultados indicam que quando comparados os dois pontos de coletas (Boqueirão e Mamanguape), observa-se que os solos sofreram influência do tipo de manejo, utilizados em cada área de agricultura, estando também relacionado com a localização das áreas e o relevo que as mesmas se encontram e que foram detectados pelas técnicas de análises químicas e mineralógicas. Portanto pode-se concluir que as técnicas de FRX e DRX foram capazes de ser usadas no estudo da influência do manejo e da topografia de solos.
Palavras-chave: Caracterização mineralógica, Fluorescência de X, Difração de
INTRODUÇÃO
O uso racional do solo deve ser baseado em atividades produtivas que considerem o potencial de terras para diferentes formas de uso, fundamentado no conhecimento das potencialidades e fragilidade dos ambientes, de forma a garantir a produção e reduzir os processos geradores de desequilíbrio ambiental, com base em tecnologias técnicas e ambientalmente apropriadas (GEBLER; PALHARES, 2007), por ser o solo um recurso essencial para a produção de alimentos e matéria prima, a conservação e recuperação através de práticas de manejo que promovam a manutenção de sua qualidade são primordiais à preservação. Desta forma, desenvolver um sistema de manejo e irrigação adequado ao tipo do solo contribui para a melhoria de sua qualidade, mantendo ou alterando ao mínimo suas características e propriedades (RIBON et al., 2002).
A irrigação tem importante papel na agricultura, em especial na região semiárida, garantindo à atividade agrícola sustentabilidade econômica, minimizando, sobretudo o risco tecnológico, representado pela escassez de água. Considerando a instabilidade climática, a agricultura irrigada é uma opção estratégica importante no processo de desenvolvimento setorial e regional (HEINZE, 2002). O uso da técnica de difração de Raios-x para a caracterização de solos, destaca-se, de modo similar a Fluorescência de Raios-X, pela simplicidade e rapidez do método, a confiabilidade dos resultados obtidos (ALBERS et al., 2002).
Outro fator que desempenha um importante papel na economia e sociedade brasileiras é a agricultura familiar. No entanto, a produção familiar somente é viável e rentável desde que se adotem tecnologias de forma racional e organizada de maneira que seus produtos possam competir com os dos grandes produtores nacionais e internacionais. Portanto é importante ter em mente o significado real da agricultura irrigada, que possibilita maior produção e produtividade, bem como a geração de empregos permanentes, com os menores níveis de investimento, em comparação com outros setores da economia. Isso promove o aumento da renda e a diminuição do êxodo rural, melhorando sensivelmente as condições de vida dos produtores e suas famílias (MANTOVANI et al., 2006).
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Neste contexto o objetivo deste trabalho é caracterizar e analisar os solos das áreas submetidas à irrigação com a utilização energia solar fotovoltaica através das técnicas de Fluorescência de Raios-X e Difração de Raios-X.
MATERIAL E MÉTODOS
A pesquisa, aqui apresentada, foi desenvolvida nos Laboratórios de Tecnologias de Novos Materiais (LTNM) e de Ensaios de Materiais e Estruturas (LABEME) instalados no Campus I - João Pessoa da UFPB. A escolha das áreas para serem trabalhadas se deu em virtude da disponibilidade e aceitação dos agricultores em realizar o desenvolvimento da pesquisa. Desta forma, foram definidas duas áreas de atuação: Mamanguape e Boqueirão.
Mamanguape é um município brasileiro, sede da Região Metropolitana do Vale do Mamanguape, no estado da Paraíba, atribuído o título de "Rainha do Vale", porque esta se encontra no vale fértil do Rio Mamanguape tornando-a uma grande produtora de commodities agrícolas. O clima de Mamanguape está relacionando com a localização geográfica, é do tipo Tropical Chuvoso com verão seco. O período chuvoso começa no outono tendo início em fevereiro e término em outubro. A precipitação média é de 1,634,2 mm. Os solos dessa unidade Geoambiental são representados pelos Latossolos e Podzólicos Plínticos e Podzás nas pequenas depressões nos tabuleiros; pelos Podzólicos Concrecionários em áreas dissecadas e encostas e Gleissolos e Solos Aluviais nas áreas de várzeas.
O município de Boqueirão está localizado na Microrregião Boqueirão e na Mesorregião Borborema do Estado da Paraíba. Sua Área é de 425 km² representando 0.7524% do Estado. O relevo é geralmente movimentado, com vales profundos e estreitos dissecados. Com respeito à fertilidade dos solos é bastante variada, com certa predominância de média para alta, o clima é do tipo Tropical Chuvoso, com verão seco.
Inicialmente as amostras foram coletadas em 02 (dois) pontos amostrais referentes a 02 (duas) áreas de estudo com usos de Agricultura (Mamanguape e Boqueirão) e mais 02 (dois) pontos amostrais utilizados como referência, sendo um próximo a cada área de agricultura (Mata). Para realização das análises foram coletadas amostras compostas. As amostras apresentam diferentes posições de relevo,
sendo coletadas em 02 (duas) profundidades (0-20 e 20-40 cm).
Cada amostra composta foi oriunda da coleta de 09 (nove) amostras simples distantes 5,0 m entre si, utilizando o conceito da rosa dos ventos (Fig. 1) utilizados por (LIRA, 2013). As amostras foram coletas e levadas para laboratório, onde foi realizada a preparação de cada amostra composta.
Figura 1. Esquema de coleta de solo utilizando o conceito de rosa dos ventos (LIRA, 2013).
Em laboratório, as amostras de solos foram secas ao ar, trituradas em almofariz e mão de grau, transmitadas em peneira de 200 Mesh e adicionadas em depósitos plásticos identificados por área de uso e profundidade. As amostras foram secas em estufa por 1 hora antes da realização do ensaio, sendo em seguida, prensadas pastilhas, de 30 mm de diâmetro e 3 mm de espessura, a uma força de 50 KN durante 30 segundos para as análises de Fluorescência de Raios-X. Para Difração de Raios-X as análises foram realizadas pela metodologia do pó com a TFSA.
Os solos foram caracterizados quimicamente via FRX em Sequential X-Ray Fluorescence Spectrometer, Modelo XRF-1800 da Shimadzu, sendo utilizada a varredura em vácuo com abertura de leitura de 30 mm no estado bulk (sem a utilização de filmes) e na metodologia de análises Quali-quantitativas de óxidos. Para as análises mineralógicas via DRX foi utilizado um Difratômetro D2 Phaser da Bruker, operando com radiação Cu Kα, 30kV e 10 mA, com varredura de 2θ entre 5° e 50° com passo de 0,02 °/s. As amostras foram maceradas e a seguir passaram na peneira ABNT 200,
Ponto Georreferenciado Repetições dentro de cada área
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sendo, posteriormente, colocadas no porta amostras cuidadosamente para evitar orientação dos grãos. A análise e identificação de fases foi obtida empregando o software Panalytical X'Pert High Score.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
A composição química das amostras compostas dos solos coletados em Boqueirão, Mamanguape e na Mata (referência) e analisados por Fluorescência de Raios-X podem ser observados na Tabela 1.
Tabela 1. Composição Química dos Solos
Elemento
Agricultura Mata
Boqueirão Mamanguape Boqueirão (M1) Mamanguape
(M2) 0-20 20-40 0-20 20-40 0-20 20-40 0-20 20-40 Si 43,09 42,51 41,90 41,09 33,53 32,57 38,01 37,51 Al 12,17 12,53 11,04 9,79 15,29 17,98 17,99 20,33 Fe 1,95 2,85 2,39 3,10 4,84 4,97 5,60 6,93 Ti 1,47 1,94 1,30 1,67 0,02 0,02 0,07 0,06 S 5,48 7,22 4,18 6,82 6,13 5,15 1,29 0,82 P 11,46 8,77 9,51 1,85 2,11 1,67 1,16 0,74 Mg 1,93 1,80 1,42 1,09 1,98 1,62 0,13 0,13 C 12,15 11,95 10,06 9,53 25,70 22,98 31,84 29,62 CM* 0,57 0,5 0,42 0,43 1,94 1,72 1,99 1,95 CM* = Constituintes menores
Com relação aos constituintes menores, basicamente formados por metais pesados, os teores encontrados nas regiões com a atividade de agricultura foram os menores, não excedendo a 0,6%. A área utilizada como referência apresentou teores que variaram de 1,7% a 2%.
As amostras são predominantemente constituídas de Si e C cujos teores médios excedem a 43% (Si) e 32% (C), respectivamente. Os maiores teores de Si foram encontrados nas atividades de agricultura do Município de
Boqueirão. O oposto se observou para o C onde os maiores teores foram observados na área de Mata (referência), o que vem corroborar que as atividades de manejo da agricultura modificam as propriedades química e mineralógica dos solos.
As Figuras 2 e 3 apresentam os difratogramas das amostras simples de solos da área de Agricultura de Boqueirão (Ponto 1) em duas profundidades (0-20 e 20-40 cm). Pode-se observar que os solos desta área são constituídos basicamente de quartzo (Qz), caulinita (Ca), goetita (Gt), hematita (He), feldspato (Fd), anatásio (An) e aragonita (Ar). Estes resultados são condizentes com os observados na florescência de raios-x para o ponto de coleta.
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Figura 3. Difratogramas das Amostras de Solos da Área de Boqueirão de 20-40 cm.
Pode-se pelos difratogramas apresentados nas figuras 2 e 3 observar que os solos de profundidade mais superficial (camada de 0-20 cm) apresentam teores de quartzo mais elevados quando comparados com os da camada mais profunda (20-40 cm) avaliados nesta pesquisa.
As Figuras 4 e 5 apresentam os difratogramas das amostras compostas de solos da área de Boqueirão e Mamanguape nas duas profundidades. Devido ao comportamento similar nas duas áreas de trabalho (Boqueirão e Mamanguape) foram realizadas amostras compostas dos solos para a realização das demais analises de DRX.
Figura 4. Difratogramas das Amostras Composta da Área de Agricultura de Boqueirão nas
profundidades de 0-20cm (A1) e de 20-40cm (A2).
Figura 5. Difratogramas das Amostras Composta da Área de Agricultura de Mamanguape nas
profundidades de 0-20cm (A2-1) e de 20-40cm (A2-2).
Quando comparados os dois pontos de coletas, observa-se que os solos sofreram influência do tipo de manejo, utilizados em cada área de agricultura, estando também relacionado com a localização das áreas e o relevo que as mesmas se encontram. Pode-se observar, ainda, que o Feldspato apresenta teores mais elevados no ponto de coleta 2 (Mamanguape) quando comparados com o ponto de coleta 1 (Boqueirão). De forma contrária, o teor de aragonita é menor quando comparado a Agricultura do Ponto1 (Boqueirão).
É possível observar, de forma mais evidente, que o solo da Agricultura do Ponto de Coleta 1 (Boqueirão) apresenta teores mais elevados de quartzo e teores menores de caulinita quando comparados ao ponto de coleta 2 (Mamanguape), evidenciando se tratar este de um solo com menor quantidade de argila na sua constituição. Observa-se, ainda, que o solo sob uso de Agricultura do município de Mamanguape apresentou traços de Mica, na profundidade de 20-40 cm, diferentemente do solo de Boqueirão, onde este mineral não foi observado.
Nas figuras 6 e 7 pode-se observar que os dois pontos de coletas de Mata apresentam pequenas alterações em sua mineralogia, diferindo apenas nos teores de quartzo, caulinita e goetita. Pode-se observar, ainda, que o Feldspato
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(Mamanguape) quando comparados com o ponto de coleta 1 (Boqueirão). Estes resultados corroboram com os obtidos na FRX para as amostras de Mata.
Figura 6. Difratogramas das Amostras de Mata da área de Boqueirão nas profundidades de
Figura 7. Difratogramas das Amostras de Mata da área de Mamanguape nas profundidades
de 0-20cm (M2-1) e de 20-40cm (M2-2).
De forma geral, o solo de Mata preserva suas propriedades mineralógicas, independente dos pontos de coleta (Boqueirão e Mamanguape). Esse resultado obtido confirma os resultados obtidos por outros autores, bem como o esperado neste trabalho.
CONCLUSÕES
As técnicas de análise química e mineralógica foram capazes de ser usadas no estudo da influência do manejo e da topografia de solos, concluindo que a atividade de uso de agricultura tem influências importantes na composição química, especialmente no que se refere a teores de S, P e Mg. As composições químicas foram compatíveis com os minerais identificados na técnica de difração de raios-x. Por tanto os resultados apontam para o desenvolvimento de uma metodologia de analise que permitirá o entendimento do efeito das atividades agroindustriais nas características do solo em escala microestrutural bem como de seus reflexos para o meio ambiente.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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Brasília:Desenvolvimento de um sistema de controle para avaliação de fontes de energias renováveis no bombeamento de água. Tese. (Pós- Graduação Stricto Sensu).
Energia na Agricultura. Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho- UNESP, Botucatu, 2007.
HEINZE, B.C.L.B. A importância da agricultura irrigada para o desenvolvimento da
região Nordeste do Brasil. Brasília: Ecobusiness School/FGV, 2002. 59p. Monografia.
LIRA, E. C. Propriedades Química e Mineralógica dos Solos da Microbacia Hidrográfica
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Agroecossistema familiar. 2013. 100 p. Dissertação (Mestrado em Manejo de Solo e Água)
– Universidade Federal da Paraíba, Areia, 2013.
MANTOVANI, Everardo Chartuni; BERNARDO, Salassier; PALARETTI, Luiz Fabiano.
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RIBON, A.A.; CENTURION, J.F.; CENTURION, M.A.P.C. & CARVALHO FILHO, A.
Propriedades físicas de Latossolo e Argissolo em função de práticas de manejo aplicadas na entrelinha da cultura da seringueira (Hevea brasiliensis). Revista Brasileira de Ciência
